FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S

Aliuminio sulfido reakcija su šaltu vandeniu

Al 2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

Tiesioginė sintezė iš elementų atsiranda, kai vandenilis praleidžiamas per išlydytą sierą:

H 2 + S = H 2 S.

Parafino ir sieros mišinio kaitinimas.

1.9. Vandenilio sulfido rūgštis ir jos druskos

Vandenilio sulfido rūgštis turi visas silpnų rūgščių savybes. Reaguoja su metalais, metalų oksidais, bazėmis.

Kaip dvibazinė rūgštis, ji sudaro dviejų tipų druskas - sulfidai ir hidrosulfidai . Hidrosulfidai gerai tirpsta vandenyje, šarminių ir šarminių žemių metalų sulfidai, o sunkiųjų metalų sulfidai praktiškai netirpūs.

Šarminių ir šarminių žemių metalų sulfidai nėra spalvoti, likusieji turi būdingą spalvą, pavyzdžiui, vario (II), nikelio ir švino sulfidai - juodi, kadmis, indis, alavas - geltonas, stibis - oranžinis.

Joniniai šarminių metalų sulfidai M 2 S turi fluorito tipo struktūrą, kai kiekvienas sieros atomas yra apsuptas 8 metalo atomų kubo, o kiekvieną metalo atomą supa 4 sieros atomų tetraedras. MS tipo sulfidai būdingi šarminiams žemės metalams ir turi natrio chlorido tipo struktūrą, kai kiekvieną metalo ir sieros atomą supa skirtingo tipo atomų oktaedras. Didėjant kovalentiniam metalo ir sieros jungties pobūdžiui, realizuojamos struktūros su mažesniu koordinavimo skaičiumi.

Spalvotųjų metalų sulfidai gamtoje randami kaip mineralai ir rūdos ir naudojami kaip žaliava metalų gamybai.

Sulfidų paruošimas

Tiesioginė paprastų medžiagų sąveika kaitinant inertinėje atmosferoje

Kietųjų okso rūgščių druskų mažinimas

BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO (esant 1000 °C)

SrSO 3 + 2NH3 = SrS + N 2 + 3H 2 O (800 °C temperatūroje)

CaCO 3 + H 2 S + H 2 = CaS + CO + 2H 2 O (esant 900 °C)

Šiek tiek tirpūs metalų sulfidai nusodinami iš jų tirpalų veikiant vandenilio sulfidui arba amonio sulfidui

Mn(NO 3) 2 + H 2 S = MnS↓ + 2HNO 3

Pb(NO 3) 2 + (NH 4) 2 S = PbS↓ + 2NH 4 NO 3

Cheminės sulfidų savybės

Tirpūs sulfidai vandenyje yra labai hidrolizuoti ir turi šarminę aplinką:

Na 2 S + H 2 O = NaHS + NaOH;

S 2- + H 2 O = HS - + OH - .

Oksiduojamas oro deguonimi, priklausomai nuo sąlygų, gali susidaryti oksidai, sulfatai ir metalai:

2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2;

CaS + 2O 2 = CaSO 4;

Ag 2 S + O 2 = 2Ag + SO 2.

Sulfidai, ypač tirpūs vandenyje, yra stiprūs reduktorius:

2KMnO4 + 3K 2S + 4H2O = 3S + 2MnO2 + 8KOH.

1.10. Vandenilio sulfido toksiškumas

Ore vandenilio sulfidas užsidega maždaug 300 °C temperatūroje. Jo mišiniai su oru, kuriuose yra nuo 4 iki 45% H 2 S, yra sprogūs. Sieros vandenilio toksiškumas dažnai neįvertinamas ir darbas su juo atliekamas nesiimant pakankamai atsargumo priemonių. Tuo tarpu net 0,1 % H 2 S ore greitai sukelia sunkų apsinuodijimą. Įkvėpus didelės koncentracijos vandenilio sulfido, gali akimirksniu apalpti ar net mirti nuo kvėpavimo paralyžiaus (jei nukentėjusysis nebuvo laiku pašalintas iš užnuodytos atmosferos). Pirmasis ūmaus apsinuodijimo simptomas yra kvapo praradimas. Ateityje bus galvos skausmas, galvos svaigimas ir pykinimas. Kartais po kurio laiko atsiranda staigus alpimas. Priešnuodis visų pirma yra švarus oras. Smarkiai apsinuodijusiems vandenilio sulfidu duodama deguonies kvėpuoti. Kartais tenka naudoti dirbtinį kvėpavimą. Lėtinis apsinuodijimas nedideliais H 2 S kiekiais sukelia bendrą sveikatos pablogėjimą, išsekimą, galvos skausmus ir kt. Didžiausia leistina H 2 S koncentracija gamybinių patalpų ore laikoma 0,01 mg/l.

Pamokos uždaviniai: išnagrinėti sieros junginių – sieros vandenilio, vandenilio sulfido rūgšties ir jos druskų savybes; sieros rūgštis ir jos druskos.

Įranga: sulfidų, metalų sulfitų pavyzdžiai, kompiuterinis pristatymas.

Per užsiėmimus

I. Pasiruošimas pamokai

(Patikrinkite mokinių grupių, įrangos, klasės pasirengimą pamokai; pažymėkite neatvykusius mokinius klasės žurnale; praneškite apie pamokos temą ir tikslus).

II. Mokinių žinių patikrinimas.

1. Išspręskite užduotį „Skairė Nr. 1-1“:

Sieros (IV) oksidui, sveriančiam 8 g, buvo gauta natūrali siera, turinti 30 % priemaišų.. Nustatykite natūralios sieros masę (gramais).

Atsakymas: m(S) = 5,7 g.

2. Klausimai žodžiu:

• Papasakokite apie sieros atomo struktūrą ir jo oksidacijos būseną.
• Apibūdinkite sieros alotropiją.
• Paaiškinkite sieros chemines savybes.

3. Parašykite lygtį cheminė reakcija cinko sulfato ir kalio hidroksido elektrolitinės disociacijos požiūriu „Skaidra Nr. 1-1“.

4. Rašymo čekis namų darbai– 6 mokiniai.

5. Klausimų blokas „Skaidra Nr. 2“:

• Perskaitykite D.I. pateiktą periodinio įstatymo formuluotę. Mendelejevas (cheminių elementų ir jų suformuotų medžiagų savybės periodiškai priklauso nuo santykinės atominės masės elementai).
• Perskaitykite šiuolaikinę periodinio įstatymo formuluotę (cheminių elementų ir jų susidarančių medžiagų savybės periodiškai priklauso nuo jų atomų branduolių krūvių).
• Kaip vadinamas cheminis elementas? (cheminis elementas yra to paties tipo atomai)
• Kokiomis formomis ji egzistuoja? cheminis elementas? (cheminis elementas egzistuoja trimis formomis: laisvieji atomai, paprastos medžiagos, sudėtingos medžiagos).
• Kokios medžiagos vadinamos paprastomis? (paprastosios medžiagos – tai medžiagos, kurių molekules sudaro vieno cheminio elemento atomai).
• Kokios medžiagos vadinamos kompleksinėmis? (sudėtinės medžiagos – tai medžiagos, kurių molekules sudaro skirtingų cheminių elementų atomai).
• Į kokias klases skirstomos sudėtingos medžiagos? (sudėtinės medžiagos skirstomos į keturias klases: oksidai, bazės, rūgštys, druskos).
• Kokios medžiagos vadinamos druskomis? (druskos yra sudėtingos medžiagos, kurių molekulės susideda iš metalo atomų ir rūgščių liekanų).
• Kokios medžiagos vadinamos rūgštimis? (rūgštys yra sudėtingos medžiagos, kurių molekulė susideda iš vandenilio atomų ir rūgšties liekanos).

III. Naujos medžiagos mokymasis.

Naujos medžiagos studijavimo planas „Skaidra Nr. 3“.

1. Vandenilio sulfidas ir sulfidai.
2. Sieros rūgštis ir jos druskos.

1. Vandenilio sulfidas ir sulfidai.

Šiandien susipažinsime su kai kuriomis rūgštimis, kurias sudaro siera. Paskutinėje pamokoje buvo pastebėta, kad vandenilio ir sieros sąveika gamina sieros vandenilį. Vandenilio reakcija su visais chalkogenais vyksta lygiai taip pat. (H 2 O – H 2 S – H 2 Se – H 2 Te) „Skaidra Nr. 4-1“. Iš jų tik vanduo yra skystis, likusi dalis yra dujos, kurių tirpalai pasižymės rūgštinėmis savybėmis. Kaip ir vandenilio halogenidų, chalkvandenilio molekulių stiprumas mažėja, o rūgščių stiprumas, atvirkščiai, didėja „Skaidra Nr. 4-2“.

Vandenilio sulfidas yra bespalvės dujos, turinčios aštrų kvapą. Tai labai nuodinga. Tai stipriausias reduktorius. Kaip reduktorius, jis aktyviai sąveikauja su halogeniniais tirpalais „Slide No. 5-1“:

H 2 + S -2 + I 2 0 = S 0 + 2H + I -

Vandenilio sulfidas dega „Skaidra Nr. 5-2“:

2H 2S + O 2 = 2H 2O + 2S (kai liepsna atvės).

2H 2S + 3O 2 = 2H 2O + 2SO 2

Vandenilio sulfidą ištirpinus vandenyje, susidaro silpnoji sieros rūgštis [Indikatorių poveikio rūgščiai demonstravimas].

Šarminių ir šarminių žemių metalų sulfidai, taip pat amonio sulfidas labai tirpsta ir būna įvairių spalvų.

Pratimas. Klasifikuokite vandenilio sulfido rūgštį (vandenilio sulfidas yra deguonies neturinti dvibazinė rūgštis).

Taigi hidrosulfido rūgšties disociacija vyksta etapais „Skaidra Nr. 5-3“:

H2S<–>H + + HS - (pirmasis disociacijos žingsnis)

HS-<–>H + + S 2- (antrasis disociacijos etapas),

Tai reiškia, kad hidrosulfido rūgštis sudaro dviejų tipų druskas:

hidrosulfidai - druskos, kuriose tik vienas vandenilio atomas yra pakeistas metalu (NaHS)

sulfidai yra druskos, kuriose abu vandenilio atomai (Na 2 S) pakeisti metalu.

2. Sieros rūgštis ir jos druskos.

Pažvelkime į kitą rūgštį, kurią sudaro siera. Jau išsiaiškinome, kad degant vandenilio sulfidui susidaro sieros oksidas (IV). Tai bespalvės dujos, turinčios būdingą kvapą. Jis pasižymi tipiškomis rūgščių oksidų savybėmis ir gerai tirpsta vandenyje, sudarydamas silpną sieros rūgštį [Indikatorių poveikio rūgštims demonstravimas]. Jis nėra stabilus ir suyra į pradines medžiagas „Skaidra Nr. 6-1“:

H2O+SO2<–>H2SO3

Sieros (IV) oksidą galima gauti įvairiais būdais „Skaidra Nr. 6-2:

a) sieros deginimas;
b) vandenilio sulfido deginimas;
c) bendrieji sulfidai.

Sieros (IV) oksidas ir sieros rūgštis yra tipiškos reduktorius ir kartu silpnos oksiduojančios medžiagos „Skaidra Nr. 7-1“. [Rūgšties poveikio spalvotam audiniui demonstravimas].

1 lentelė. „Skaidra Nr. 7-2“

Sieros oksidacijos būsenos junginiuose.

Išvada „Skaidra Nr. 8“. Tik atkuriamosios savybės atskleisti esančius elementus žemiausia oksidacijos būsena .

Elementai, esantys čia, pasižymi tik oksidacinėmis savybėmis aukščiausia oksidacijos būsena .

Tiek redukuojančias, tiek oksiduojančias savybes turi elementai, turintys tarpinė oksidacijos būsena .

Pratimas. Klasifikuokite sieros rūgštį (sierinė yra bedeguonė dvibazinė rūgštis).

Tai reiškia, kad sieros rūgštis sudaro dviejų tipų druskas:

hidrosulfitai – druskos, kuriose tik vienas vandenilio atomas pakeistas metalu (NaHSO 3)

sulfitai yra druskos, kuriose abu vandenilio atomai pakeisti metalu (Na 2 SO 3).

IV. Namų darbų užduotis

„9 skaidrė“ : § 23 (p. 134-140) ex. 1, 2, 5.

„Skaidrės numeris 10“.

Literatūra

1. Gabrielyan O.S. Chemija. 9 klasė: mokomoji. bendrajam lavinimui institucijos / O.S. Gabrielianas. – 14 leid., red. – M.: Bustard, 2008. – 270, p. : nesveikas.
2. Gabrielyan O.S. Stalo knyga mokytojai. Chemija. 9 klasė / O.S. Gabrielianas, I.G. Ostroumovas. – M.: Bustard, 2002. – 400 p.
3. Glinka N.L. bendroji chemija: Pamoka universitetams / Red. A.I. Ermakova. – red. 30 d., taisyta - M.: Integral-Press, 2008. - 728 p.
4. Gorkovenko M.Yu. Chemija. 9 klasė. O.S. vadovėlių pamokos tobulinimas. Gabrielianas (M.: Bustard); L.S. Guzeya ir kiti (M.: Bustard); G.E. Rudzitisa, F.G.Feldmanas (M.: Prosveshcheniye). – M.: “VAKO”, 2004, 368 p. - (Padėti mokyklos mokytojui).
5. Chemija. – 2-asis leidimas, pataisytas. / red. lenta: M. Aksyonovas, I. Leenson, S. Martynova ir kt. - M.: World of Avanta+ enciklopedijos, Astrel, 2007. - 656 psl.: iliustr. (Enciklopedija vaikams).

22 pamoka 9 klasė

Pamoka apie: Vandenilio sulfidas. Sulfidai. Sieros oksidas (IV). Sieros rūgštis

Pamokos tikslai: Bendrasis išsilavinimas: Įtvirtinti studentų žinias nagrinėjama tema: sieros ir deguonies allotropija, sieros ir deguonies atomų sandara, sieros cheminės savybės ir panaudojimas testuojant, siekiant parengti studentus valstybiniam egzaminui; Ištirti dujų struktūrą, savybes ir panaudojimą: sieros vandenilio, sieros dioksido, sieros rūgšties. Tirti druskas – sulfidus, sulfitus ir jų kokybinį nustatymą naudojant elektroninį chemijos vadovėlį 9 klasei. Ištirti vandenilio sulfido, sieros oksido įtaką (IV) aplinkai ir žmonių sveikatai. Mokydamiesi naujos temos ir ją įtvirtindami naudokite mokinių pristatymus. Tikrindami testą naudokite daugialypės terpės projektorių. Toliau ruošti mokinius išlaikyti chemijos egzaminus valstybinių egzaminų forma.

Švietimas: Moralinis ir estetinis mokinių ugdymas aplinkos atžvilgiu. Ugdykite pasitikėjimą teigiamu chemijos vaidmeniu šiuolaikinės visuomenės gyvenime, chemiškai raštingo požiūrio į savo sveikatą ir aplinką poreikį. Gebėjimo dirbti poromis ugdymas atliekant kontrolinių sekcijų ir testų savianalizę.

Švietimas: Gebėti pritaikyti įgytas žinias įvairiems cheminiams reiškiniams ir medžiagų savybėms paaiškinti. Gebėti kreiptis papildomos medžiagos iš informacinių šaltinių, kompiuterinių technologijų rengiant studentus valstybiniam egzaminui Naudoti įgytas žinias ir įgūdžius praktinėje veikloje ir Kasdienybė: a) aplinkai sąmoningas elgesys aplinkoje; b) cheminės taršos poveikio įvertinimas aplinką ant žmogaus kūno.

Įranga pamokai: G.E. Rudzitis, F.G. Feldman "Chemijos vadovėlis 9 klasė". Studentų pristatymai: „Sieros vandenilis“, „Sieros oksidas“IV)“, „Ozonas“. Valstybinio egzamino testo rengimo testas, testo atsakymai. Elektroninis chemijos studijų vadovas, 9 klasė: a) kokybinės reakcijos į sulfido joną, sulfito joną. b) multimedijos projektorius

c) projekcinis ekranas. Plakato „Aplinkos tarša sieros vandenilio ir sieros dioksido emisijomis“ apsauga.

Per užsiėmimus.

aš. Pamokos pradžia: Mokytojas paskelbia pamokos temą, tikslą ir uždavinius.

Tirtos medžiagos konsolidavimas:

Jis atliekamas testo klausimais, siekiant parengti studentus valstybinio egzamino testo išlaikymui (testas pridedamas).

Testo atsakymai rodomi ekrane:

Mokiniai tarpusavyje tikrina kontrolinius darbus ir duoda pažymius (lapai perduodami mokytojui).Vertinimo kriterijus: 0 klaidų – 5; 1 – 2 klaidos – 4; 3 klaidos – 3; 4 ir daugiau – 2

Bandymas atliekamas per 7 minutes ir patikrinamas per 3 minutes.

II. Naujos temos mokymasis:

Vandenilio sulfidas. Sulfidai.

Vandenilio sulfidas yra chemiškai vertingas sieros junginys; šiandienos pamokoje išnagrinėsime jo savybes. Su sieros vandenilio buvimu gamtoje, jo fizikinėmis savybėmis ir poveikiu žmogaus organizmui bei aplinkai susipažinsime per pristatymą.

Kodėl neįmanoma gauti sieros vandenilio laboratorijoje, kaip ir kitų dujų, pavyzdžiui: deguonies ir vandenilio? Į šį klausimą mokiniai atsakys išklausę pristatymą.

Vandenilio sulfido struktūra:

a) molekulinė formulė H 2 S -2 , sieros oksidacijos būsena (-2), toksiška.

b) vandenilio sulfidas turi supuvusių kiaušinių kvapą.

3. Vandenilio sulfido paruošimas: Gaminimas laboratorijoje: gaunamas praskiesta sieros rūgštimi veikiant geležies sulfidą (II), kadangi vandenilio sulfidas yra nuodingas, eksperimentai atliekami garų gaubte.H 2 + S 0 → H 2 S -2

FeS + H 2 TAIP 4 → FeSO 4 + H 2 Sši reakcija atliekama Kip aparate, kuris naudojamas vandenilio gamybai.

4. Cheminės savybės vandenilio sulfidas: vandenilio sulfidas dega ore mėlyna liepsna ir gamina sieros dioksidą arba sieros oksidą (IV)

2 H 2 S -2 + 3 O 2 → 2 H 2 O + 2 S +4 O 2

reduktorius

Trūkstant deguonies susidaro vandens ir sieros garai: 2H 2 S -2 + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0

Vandenilio sulfidas turi reduktorių savybių: jei į mėgintuvėlį su vandenilio sulfidu įpilamas nedidelis bromo vandens kiekis, tirpalo spalva pasikeis ir tirpalo paviršiuje atsiras sieros.

H 2 S -2 + Br 0 2 → S 0 + 2 HBr -1

Vandenilio sulfidas mažai tirpsta vandenyje: viename tūryje vandens att= 20 º 2,4 tūrio vandenilio sulfido ištirpsta, šis tirpalas vadinamas sieros vandenilio vandeniu arba silpna vandenilio sulfido rūgštimi. Apsvarstykite hidrosulfido rūgšties disociaciją:H 2 S→ H + +HS -

H.S. - ↔ H + + S 2- Disociacija antrajame etape praktiškai nevyksta, nes tai yra silpna rūgštis. Tai suteikia 2 rūšių druskas:

H.S. - (aš)S 2-

hidrosulfidai sulfidai

ašašašII

NaHSNa 2 S

Natrio hidrosulfidas natrio sulfidas

Vandenilio sulfido rūgštis neutralizavimo reakcijoje reaguoja su šarmais:

H 2 S + NaOH → NaHS + H 2 O

perteklius

H 2 S+2NaOH→ Na 2 S+2H 2 O

perteklius

Kokybinė reakcija į sulfido jonus (patirties demonstravimas iš elektroninio mokomojo disko)

Pb(NE 3 ) 2 + Na 2 S → PbS↓ + 2 NaNO 3 parašyti pilną joninę ir trumpą

juodųjų nuosėdų joninė lygtis

(Na 2 S + CuCl 2 → CuS↓ + 2 HCl)

juodos nuosėdos

Pratimai akims. (1-2 minutes)

Darbo kompiuteriu klasėje sanitarinių ir higienos normų laikymasis.

5. Sieros oksidas ( IV) - sieros dioksidas.S +4 O 2 sieros oksidacijos laipsnis (+4).

Kitas svarbus sieros junginys yra sieros oksidas (IV) TAIP 2 - sieros dioksidas. nuodingas.

Su sieros dioksido fizikinėmis savybėmis, pritaikymu ir poveikiu aplinkai bei žmonių sveikatai susipažinsime per pristatymą.

Kodėl negalima gauti sieros dioksido praktinis darbas?

Sieros oksido gavimas (IV): susidaro ore degant sierai, aštraus kvapo dujos.

S+O 2 → TAIP 2

Sieros dioksidas turi rūgštinio oksido savybių, ištirpus vandenyje susidaro sieros rūgštis, vidutinio stiprumo elektrolitas.TAIP 2 + H 2 O ↔ H 2 TAIP 3 lakmusas parausta.

Cheminės savybėsTAIP 2 :

Reaguoja su baziniais oksidaisTAIP 2 + CaO → CaSO 3

Reaguoja su šarmaisTAIP 2 + 2 NaOH → Na 2 TAIP 3 + H 2 O

(namuose užsirašykite visą joninę lygtį ir trumpąją joninę lygtį)

Sieros oksidacijos būsenos:S -2 , S 0 , S +4 , S +6 .

sieros okside ( IV) TAIP 2 oksidacijos laipsnis +4, todėl sieros dioksidas turi oksidatoriaus ir redukcijos agento savybes

S +4 O 2 + 2H 2 S -2 → 3S 0 ↓ + 2H 2 O S +4 O 2 +Cl 0 2 + 2H 2 O → H 2 S +6 O 4 + 2HCl -1 2-

Hidrosulfito sulfitas

KAM HSO 3 K 2 TAIP 3

Kokybinė reakcija į sulfito joną (reagentas – sieros rūgštis, susidaro aitraus kvapo dujos, kurios nuspalvina tirpalus) fragmentą iš elektroninio edukacinio disko.

K 2 TAIP 3 + H 2 TAIP 4 → K 2 TAIP 4 + TAIP 2 + H 2 O

Namuose užrašykite visą ir trumpąją joninę lygtį.

Plakato „Aplinkos tarša sieros junginiais“ apsauga.

Apsaugokite savo pristatymą

Namų darbai §11-12, pastabos, buv. 3,5 p. 34 (p)

III. Pamokos santrauka:

Mokytojas apibendrina pamoką

Suteikia pažymius už testus ir pristatymus.

Ačiū mokiniams už pamoką.

Pirmoji pagalba apsinuodijus dujomis: vandenilio sulfidas, sieros dioksidas: nosies ir burnos skalavimas 2% natrio bikarbonato tirpaluNaHCO 3 , ramybė, grynas oras.

Straipsnyje OVR yra specialiai paryškintos spalvomis. Atkreipkite į juos dėmesį Ypatingas dėmesys. Šios lygtys gali būti įtrauktos į vieningą valstybinį egzaminą.

Praskiesta sieros rūgštis elgiasi kaip kitos rūgštys, slepianti savo oksidacines savybes:

Ir dar vienas dalykas, kurį reikia prisiminti praskiesta sieros rūgštimi: ji nereaguoja su švinu. Švino gabalas, įmestas į praskiestą H2SO4, pasidengia netirpaus (žr. tirpumo lentelę) švino sulfato sluoksniu ir reakcija iš karto sustoja.

Sieros rūgšties oksidacinės savybės

– sunkus riebus skystis, nelakus, beskonis ir bekvapis

Dėl sieros oksidacijos laipsnio +6 (aukštesnė), sieros rūgštis įgauna stiprių oksiduojančių savybių.

24 užduoties taisyklė (senas A24), kai ruošiami sieros rūgšties tirpalai Niekada neturėtumėte į jį pilti vandens. Koncentruotą sieros rūgštį į vandenį reikia pilti plona srovele, nuolat maišant.

Koncentruotos sieros rūgšties reakcija su metalais

Šios reakcijos yra griežtai standartizuotos ir atitinka schemą:

H2SO4(konc.) + metalas → metalo sulfatas + H2O + redukuotos sieros produktas.

Yra du niuansai:

1) Aliuminis, geležis Ir chromo su H2SO4 (konc.) in normaliomis sąlygomis nereaguoti dėl pasyvumo. Reikia šildyti.

2) C platina Ir auksas H2SO4 (konc) visiškai nereaguoja.

Siera V koncentruota sieros rūgštis- oksidatorius

• Tai reiškia, kad jis atsigaus pats;
• oksidacijos laipsnis, iki kurio redukuojama siera, priklauso nuo metalo.

Pasvarstykime sieros oksidacijos laipsnio diagrama:

• Prieš -2 sierą gali sumažinti tik labai aktyvūs metalai – eilėje įtampų iki aliuminio imtinai.

Reakcijos vyks taip:

8Li+5H 2 TAIP 4( konc. .) → 4Li 2 TAIP 4 + 4H 2 O+H 2 S

4Mg + 5H 2 TAIP 4( konc. .) → 4MgSO 4 + 4H 2 O+H 2 S

8Al + 15H 2 TAIP 4( konc. .) (t) → 4Al 2 (TAIP 4 ) 3 +12H 2 O+3H 2 S

• sąveikaujant H2SO4 (konc) su metalais tam tikroje įtampoje po aliuminio, bet prieš geležį, tai yra, naudojant metalus, kurių aktyvumas vidutinis, siera sumažinama iki 0 :

3Mn + 4H 2 TAIP 4( konc. .) → 3MnSO 4 + 4H 2 O+S↓

2Cr + 4H 2 TAIP 4( konc. .) (t) → Kr 2 (TAIP 4 ) 3 + 4H 2 O+S↓

3Zn + 4H 2 TAIP 4( konc. .) → 3ZnSO 4 + 4H 2 O+S↓

• visi kiti metalai pradedant nuo aparatūros daugelyje įtampų (įskaitant po vandenilio, išskyrus auksą ir platiną, žinoma), jie gali sumažinti sieros kiekį tik iki +4. Kadangi tai yra mažai aktyvūs metalai:

2 Fe + 6 H 2 TAIP 4 (konc.) ( t)→ Fe 2 ( TAIP 4 ) 3 + 6 H 2 O + 3 TAIP 2

(atkreipkite dėmesį, kad geležis oksiduojasi iki +3, aukščiausios galimos oksidacijos būsenos, nes ji yra stiprus oksidatorius)

Cu+2H 2 TAIP 4( konc. .) → CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2

2Ag + 2H 2 TAIP 4( konc. .) → Ag 2 TAIP 4 + 2H 2 O+SO 2

Žinoma, viskas reliatyvu. Atsigavimo gylis priklausys nuo daugelio faktorių: rūgšties koncentracijos (90%, 80%, 60%), temperatūros ir kt. Todėl visiškai tiksliai numatyti produktų neįmanoma. Aukščiau pateiktoje lentelėje taip pat yra apytikslis procentas, tačiau galite jį naudoti. Taip pat reikia atsiminti, kad Vieningame valstybiniame egzamine, kai redukuotos sieros produktas nenurodytas, o metalas nėra ypač aktyvus, tada, greičiausiai, sudarytojai turi omenyje SO 2. Reikia žiūrėti į situaciją ir ieškoti įkalčių sąlygose.

TAIP 2 - paprastai tai yra įprastas ORR produktas, kuriame dalyvauja konc. sieros rūgšties.

H2SO4 (konc) kai kuriuos oksiduoja nemetalai(kurios pasižymi redukuojančiomis savybėmis), kaip taisyklė, maksimaliai - didžiausias oksidacijos laipsnis (susidaro šio nemetalo oksidas). Šiuo atveju siera taip pat redukuojama iki SO 2:

C+2H 2 TAIP 4( konc. .) → CO 2 + 2H 2 O+2SO 2

2P+5H 2 TAIP 4( konc. .) → P 2 O 5 +5H 2 O+5SO 2

Šviežiai susidaręs fosforo oksidas (V) reaguoja su vandeniu ir susidaro ortofosforo rūgštis. Todėl reakcija užregistruojama nedelsiant:

2P+5H 2 TAIP 4( konc. ) → 2H 3 P.O. 4 + 2H 2 O+5SO 2

Tas pats ir su boru, jis virsta ortoboro rūgštimi:

2B+3H 2 TAIP 4( konc. ) → 2H 3 B.O. 3 +3SO 2

Labai įdomi sieros, kurios oksidacijos laipsnis yra +6 (sieros rūgštyje), sąveika su „kita“ siera (esančia kitame junginyje). Atliekant vieningą valstybinį egzaminą, nagrinėjama H2SO4 (konc) sąveika su siera (paprasta medžiaga) ir vandenilio sulfidu.

Pradėkime nuo sąveikos siera (paprasta medžiaga) su koncentruota sieros rūgštimi. Paprastoje medžiagoje oksidacijos laipsnis yra 0, rūgštyje - +6. Šiame ORR siera +6 oksiduos sierą 0. Pažiūrėkime į sieros oksidacijos būsenų diagramą:

Siera 0 oksiduosis, o siera +6 sumažės, tai yra, sumažins oksidacijos būseną. Sieros dioksidas išsiskiria:

2 H 2 TAIP 4 (konc.) + S → 3 TAIP 2 + 2 H 2 O

Tačiau vandenilio sulfido atveju:

Susidaro ir siera (paprasta medžiaga), ir sieros dioksidas:

H 2 TAIP 4( konc. .) +H 2 S → S↓ + SO 2 + 2H 2 O

Šis principas dažnai gali padėti nustatyti ORR sandaugą, kai oksidatorius ir reduktorius yra tas pats elementas. skirtingų laipsnių oksidacija. Oksidatorius ir reduktorius „susitinka pusiaukelėje“ pagal oksidacijos būsenos diagramą.

H2SO4 (konc.), vienaip ar kitaip, sąveikauja su halogenidais. Tik čia reikia suprasti, kad fluoras ir chloras yra „savaime su ūsais“ ir ORR neatsiranda naudojant fluoridus ir chloridus, vyksta įprastinis jonų mainų procesas, kurio metu susidaro vandenilio halogenido dujos:

CaCl 2 + H 2 SO 4 (konc.) → CaSO 4 + 2HCl

CaF 2 + H 2 SO 4 (konc.) → CaSO 4 + 2HF

Tačiau halogenai bromidų ir jodidų sudėtyje (taip pat ir atitinkamų vandenilio halogenidų sudėtyje) yra oksiduojami iki laisvųjų halogenų. Tik siera redukuojama įvairiais būdais: jodidas yra stipresnis reduktorius nei bromidas. Todėl jodidas sierą redukuoja į vandenilio sulfidą, o bromidą – į sieros dioksidą:

2H 2 TAIP 4( konc. .) + 2NaBr → Na 2 TAIP 4 + 2H 2 O+SO 2 +Br 2

H 2 TAIP 4( konc. .) + 2HBr → 2H 2 O+SO 2 +Br 2

5H 2 TAIP 4( konc. .) + 8NaI → 4Na 2 TAIP 4 + 4H 2 O+H 2 S+4I 2 ↓

H 2 TAIP 4( konc. .) + 8HI → 4H 2 O+H 2 S+4I 2 ↓

Vandenilio chloridas ir vandenilio fluoridas (taip pat jų druskos) yra atsparūs oksidaciniam H2SO4 (konc.) poveikiui.

Ir galiausiai paskutinis dalykas: tai yra unikali koncentruota sieros rūgštis, niekas kitas to negali padaryti. Ji turi vandenį šalinantis turtas.

Tai leidžia koncentruotą sieros rūgštį naudoti įvairiais būdais:

Pirma, medžiagų džiovinimas. Koncentruota sieros rūgštis pašalina vandenį iš medžiagos ir ji „tampa sausa“.

Antra, katalizatorius reakcijose, kurių metu pašalinamas vanduo (pavyzdžiui, dehidratacija ir esterifikacija):

H 3 C–COOH + HO–CH 3 (H 2 SO 4 (konc.)) → H 3 C–C(O)–O–CH 3 + H 2 O

H 3 C–CH 2 –OH (H 2 SO 4 (konc.)) → H 2 C =CH 2 + H 2 O

Vandenilio sulfidas (H₂S) yra bespalvės dujos, turinčios supuvusio kiaušinio kvapą. Jis tankesnis už vandenilį. Vandenilio sulfidas yra mirtinai nuodingas žmonėms ir gyvūnams. Net ir nedidelis jo kiekis ore sukelia galvos svaigimą ir pykinimą, tačiau baisiausia, kad ilgai įkvėpus šio kvapo nebejaučiama. Tačiau apsinuodijus sieros vandeniliu, yra paprastas priešnuodis: reikia suvynioti baliklio gabalėlį į nosinę, tada sudrėkinti ir šiek tiek pauostyti pakuotę. Vandenilio sulfidas gaunamas reaguojant sierai su vandeniliu 350 °C temperatūroje:

H₂ + S → H2S

Tai redokso reakcija: jos metu kinta joje dalyvaujančių elementų oksidacijos būsenos.

Laboratorinėmis sąlygomis vandenilio sulfidas gaunamas apdorojant geležies sulfidą sieros arba druskos rūgštimi:

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H2S

Tai yra mainų reakcija: joje sąveikaujančios medžiagos keičiasi jonais. Šis procesas paprastai atliekamas naudojant Kipp aparatą.

Kipp aparatas

Vandenilio sulfido savybės

Degant vandenilio sulfidui susidaro sieros oksidas 4 ir vandens garai:

2H₂S + 3О₂ → 2Н₂О + 2SO₂

H₂S dega melsva liepsna, o jei virš jo laikysite apverstą stiklinę, ant jo sienelių atsiras skaidrus kondensatas (vanduo).

Tačiau šiek tiek sumažėjus temperatūrai ši reakcija vyksta kiek kitaip: ant iš anksto atšaldyto stiklo sienelių atsiras gelsva laisvos sieros danga:

2H₂S + O2 → 2H₂O + 2S

Šia reakcija pagrįstas pramoninis sieros gamybos būdas.

Kai užsidega iš anksto paruoštas vandenilio sulfido ir deguonies dujinis mišinys, įvyksta sprogimas.

Vandenilio sulfido ir sieros (IV) oksido reakcija taip pat gamina laisvą sierą:

2H₂S + SO₂ → 2H₂O + 3S

Vandenilio sulfidas tirpsta vandenyje, o trys tūriai šių dujų gali ištirpti viename vandens tūryje, sudarydami silpną ir nestabilią hidrosulfido rūgštį (H₂S). Ši rūgštis dar vadinama vandenilio sulfido vandeniu. Kaip matote, vandenilio sulfido dujų ir vandenilio sulfido rūgšties formulės parašytos taip pat.

Jei į hidrosulfido rūgštį pridedamas švino druskos tirpalas, susidaro juodos švino sulfido nuosėdos:

H2S + Pb(NO3)₂ → PbS + 2HNO3

Tai kokybinė vandenilio sulfido aptikimo reakcija. Tai taip pat parodo hidrosulfido rūgšties gebėjimą dalyvauti mainų reakcijose su druskos tirpalais. Taigi bet kuri tirpi švino druska yra vandenilio sulfido reagentas. Kai kurie kiti metalų sulfidai taip pat turi būdingą spalvą, pavyzdžiui: cinko sulfidas ZnS – baltas, kadmio sulfidas CdS – geltonas, vario sulfidas CuS – juodas, stibio sulfidas Sb₂S₃ – raudonas.

Beje, vandenilio sulfidas yra nestabilios dujos ir kaitinant beveik visiškai suyra į vandenilį ir laisvą sierą:

H₂S → H₂ + S

Vandenilio sulfidas intensyviai sąveikauja su vandeniniai tirpalai halogenai:

H₂S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl

Vandenilio sulfidas gamtoje ir žmogaus veikloje

Vandenilio sulfidas yra vulkaninių dujų, gamtinių dujų ir dujų, susijusių su naftos telkiniais, dalis. Gamtoje jo yra daug mineraliniai vandenys Pavyzdžiui, Juodojoje jūroje jis yra 150 metrų ir žemiau.

Naudojamas vandenilio sulfidas:

• medicinoje (gydymas vandenilio sulfido voniomis ir mineraliniais vandenimis);
• pramonėje (sieros, sieros rūgšties ir sulfidų gamyba);
• analitinėje chemijoje (sunkiųjų metalų sulfidų, kurie dažniausiai yra netirpūs, nusodinimui);
• organinėje sintezėje (gaminti organinių alkoholių (merkaptanų) ir tiofeno (sieros turinčio aromatinio angliavandenilio) sieros analogus. Kita pastaruoju metu atsirandanti mokslo sritis – sieros vandenilio energija. Energijos gamyba iš sieros vandenilio telkinių iš Juodosios jūros dugno. yra rimtai tiriamas.

Sieros ir vandenilio redokso reakcijų pobūdis

Vandenilio sulfido susidarymo reakcija yra redokso:

Н₂⁰ + S⁰ → H2⁺S²⁻

Sieros sąveikos su vandeniliu procesas lengvai paaiškinamas jų atomų struktūra. Vandenilis periodinėje lentelėje užima pirmąją vietą, todėl jo atomo branduolio krūvis lygus (+1), o aplink atomo branduolį sukasi 1 elektronas. Vandenilis lengvai atiduoda savo elektroną kitų elementų atomams, virsdamas teigiamai įkrautu vandenilio jonu – protonu:

Н⁰ -1е⁻= Н⁺

Periodinėje lentelėje siera yra šešioliktoje padėtyje. Tai reiškia, kad jo atomo branduolio krūvis yra (+16), o elektronų skaičius kiekviename atome taip pat yra 16e⁻. Sieros vieta trečiajame periode rodo, kad jos šešiolika elektronų sukasi aplink atomo branduolį, sudarydami 3 sluoksnius, iš kurių paskutiniame yra 6 valentiniai elektronai. Sieros valentinių elektronų skaičius atitinka VI grupės, kurioje jis yra, skaičių periodinėje lentelėje.

Taigi, siera gali paaukoti visus šešis valentinius elektronus, kaip ir sieros (VI) oksido susidarymo atveju:

2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺⁶O₃⁻²

Be to, dėl sieros oksidacijos 4e⁻ savo atomu gali atiduoti kitam elementui, kad susidarytų sieros (IV) oksidas:

S⁰ + O2⁰ → S⁺4 O2⁻²

Siera taip pat gali paaukoti du elektronus, kad susidarytų sieros (II) chloridas:

S⁰ + Cl2⁰ → S⁺² Cl2⁻

Visose trijose aukščiau išvardytose reakcijose siera atiduoda elektronus. Vadinasi, jis oksiduojamas, bet tuo pačiu veikia kaip deguonies atomų O ir chloro Cl reduktorius. Tačiau H2S susidarymo atveju oksidacija yra daug vandenilio atomų, nes jie praranda elektronus, atstatydami išorinį sieros energijos lygį nuo šešių elektronų iki aštuonių. Dėl to kiekvienas jo molekulėje esantis vandenilio atomas tampa protonu:

Н2⁰-2е⁻ → 2Н⁺,

o sieros molekulė, priešingai, redukuota, virsta neigiamo krūvio anijonu (S⁻²): S⁰ + 2е⁻ → S⁻²

Taigi, cheminėje vandenilio sulfido susidarymo reakcijoje siera veikia kaip oksidatorius.

Kalbant apie sieros pasireiškimą įvairiose oksidacijos būsenose, kita įdomi sieros (IV) oksido ir vandenilio sulfido sąveika yra reakcija į laisvą sierą:

2H₂⁺S-²+ S⁺⁴О₂-²→ 2H2⁺O-²+ 3S⁰

Kaip matyti iš reakcijos lygties, joje esantis oksidatorius ir reduktorius yra sieros jonai. Du sieros anijonai (2-) atiduoda du savo elektronus sieros atomui sieros(II) oksido molekulėje, dėl ko visi trys sieros atomai redukuojami į laisvą sierą.

2S-² - 4е⁻→ 2S⁰ - reduktorius, oksiduojasi;

S⁺⁴ + 4е⁻→ S⁰ - oksidatorius, redukuotas.